松辽盆地北部青山口组页岩孔隙分形特征及主控因素

高显达; 蒙启安; 柳蓉; 葛铭浩; 张浩然

世界地质 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (1) : 77 -91.

高显达, 蒙启安, 柳蓉, 葛铭浩, 张浩然

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摘要

为明确松辽盆地北部青山口组致密页岩储层的孔隙结构特征、孔隙非均质性,揭示分形特征的主控因素,笔者以松辽盆地北部青山口组致密页岩储层为研究对象,通过X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、总有机碳(total organic carbon,TOC)测试、氮气吸附-脱附实验及压汞实验等多种分析手段系统分析了页岩样品的孔隙结构、有机碳质量分数及孔隙结构参数,采用分形理论计算不同孔径区间(微孔、介孔、大孔、宏孔)的分形维数及综合分形维数,深入探究孔隙分形特征与矿物组成、TOC质量分数、比表面积及平均孔径的相关性。结果表明:研究区页岩样品矿物组成以黏土矿物与长英质矿物为主,储集空间主要为黏土矿物粒间孔。孔隙具有分选好、细歪度的特征,主要发育孔径小于50 nm的微孔和介孔,仅发育少量宏孔。微孔对应的分形维数介于2.47～2.88,平均为2.71;介孔对应分形维数介于2.41～2.53,平均为2.46;大孔对应的分形维数介于2.07～2.88,平均为2.26;宏孔对应分形维数介于2.46～3.08,平均为2.75。综合分形维数Ds介于2.41～2.55,平均为2.47。总体而言,研究区页岩样品孔隙较为复杂,非均质性较强。且分形维数与黏土矿物质量分数、TOC质量分数、比表面积与平均孔径有着不同程度的相关性,其中与介孔对应分形维数相关性最高,说明介孔是研究区页岩样品储集空间的主要贡献者。